DART — 인류 첫 소행성 궤도 변경
2022년 9월 26일, DART 탐사선이 소행성 디모르포스에 일부러 부딪쳐 공전 주기를 약 33분 줄였습니다. 사람이 천체의 궤도를 바꾼 첫 실험이자 행성 방어의 첫 실전 시험입니다.
볼 수 있는 뷰: 공전뷰 ✓ · 별자리뷰 — (하늘에서 볼 수 없는 이벤트)
이 이벤트 이야기
2022년 9월 26일 세계시 23시 14분, 대형 자판기 정도 크기의 DART 탐사선이 시속 약 2만 2천 km로 소행성 디모르포스에 정면으로 부딪쳤습니다. 서울에서 부산까지를 1분이 채 안 되어 가는 빠르기입니다. 탐사선의 카메라가 보낸 영상은 전 세계에 생중계됐습니다. 소행성 표면의 바위들이 점점 커지며 화면을 가득 채우다가 신호가 끊겼는데, 그 순간이 바로 충돌에 성공한 순간이었습니다.
디모르포스는 지름 약 160m의 작은 소행성으로, 더 큰 소행성 디디모스 둘레를 약 11시간 55분마다 한 바퀴 돕니다. 목표는 이 공전 주기를 73초 이상 바꾸는 것이었습니다. 실제로는 약 33분이 짧아졌습니다. 목표의 25배가 넘는 변화였습니다. 충돌할 때 튕겨 나간 돌과 먼지가 반대 방향으로 디모르포스를 한 번 더 밀어 주었는데, 그 힘이 예상보다 훨씬 컸기 때문입니다. 사람이 일부러 천체의 궤도를 바꾼 것은 이번이 처음이었습니다.
충돌 15일 전 DART에서 떨어져 나온 이탈리아의 작은 위성 리차큐브는 충돌 약 3분 뒤 곁을 지나가며 솟아오르는 먼지 구름을 찍었습니다. 지상 망원경과 허블·웹 우주망원경도 충돌 뒤의 모습을 지켜봤습니다. 튕겨 나간 물질은 100만 kg이 넘는 것으로 추정되며, 그 먼지는 1만 km 넘게 길게 뻗은 꼬리가 되어 한동안 혜성처럼 보였습니다.
디디모스와 디모르포스는 지구와 부딪칠 위험이 없고, 충돌 실험을 해도 위험해지지 않는 안전한 시험 대상으로 뽑혔습니다. 충돌 결과를 더 자세히 조사하는 일은 유럽우주국의 탐사선 헤라가 맡습니다. 헤라는 2026년 말 디디모스에 도착할 예정입니다. 공전뷰에서는 디디모스가 지구 궤도 바로 바깥에서 화성 궤도 너머까지 태양을 도는 궤도가 재현됩니다.
임무의 목표
DART는 소행성 충돌에서 지구를 지키는 ‘행성 방어’가 상상이 아니라 실제 기술이 될 수 있음을 보여 주었습니다. 1994년 슈메이커-레비 9 혜성이 목성에 부딪친 뒤로, 큰 천체가 행성에 부딪칠 수 있다는 것은 누구나 아는 사실이 됐습니다. 하지만 막을 방법은 실제로 시험해 본 적이 없었습니다. 이제는 위험한 소행성을 충분히 일찍, 예를 들어 수십 년 전에 찾아낸다면 탐사선을 부딪쳐 궤도를 조금 비껴 놓을 수 있다는 계산이 가능해졌습니다.
약 33분이라는 큰 변화는 디모르포스의 속 구조에 대해서도 알려 줍니다. 단단한 바위 덩어리였다면 튕겨 나가는 물질이 적어 궤도 변화도 작았을 것입니다. 과학자들은 디모르포스가 돌과 자갈이 약하게 뭉친 ‘돌무더기’여서 많은 물질이 튕겨 나갔고, 그 덕분에 더 큰 힘을 받았다고 생각합니다.
DART와 헤라는 나라 사이 협력의 좋은 예입니다. 미국이 충돌을 맡고 유럽이 결과를 자세히 조사하는 방식으로 일을 나누었습니다. 헤라가 도착하면 충돌 전후를 비교할 수 있는 자료가 갖추어져, 앞으로 실제 위험이 닥쳤을 때 얼마나 큰 탐사선을 언제 보내야 하는지 더 정확히 계산할 수 있게 됩니다.
임무 연대기와 배경
DART는 2021년 11월 24일 팰컨 9 로켓으로 발사돼 약 10개월을 날아갔습니다. 충돌 약 4시간 전, 약 9만 km 떨어진 곳에서부터는 ‘스마트 내브’라는 자율 항법 장치가 디모르포스를 스스로 찾아 겨누었습니다. 지구에서 신호를 보내 조종하기에는 시간이 너무 오래 걸렸기 때문입니다. 디모르포스는 너무 작고 멀어서, 이 마지막 접근 전까지는 한 번도 모양이 찍힌 적이 없었습니다.
디모르포스를 과녁으로 고른 데는 이유가 있습니다. 혼자 태양을 도는 소행성의 공전 주기를 바꾸면, 그 변화를 재는 데 몇 년이 걸립니다. 하지만 작은 소행성이 큰 소행성 둘레를 12시간쯤마다 도는 주기는 지상 망원경으로 며칠이면 잴 수 있습니다. 디디모스가 두 천체로 이루어졌다는 것은 2003년에 밝혀졌고, 그 뒤로 밝기 변화가 꾸준히 기록돼 있어 충돌 전후를 비교하기 좋았습니다.
헤라는 2024년 10월 7일 발사돼 2025년 3월 화성 곁을 지나며 방향을 바꾸었습니다. 디디모스에 도착하면 작은 위성 밀라니와 유벤타스와 함께 약 6개월 동안 두 소행성을 조사할 예정입니다. 2024년에 발표된 컴퓨터 계산에서는 DART 충돌이 크레이터 하나를 남긴 것이 아니라 디모르포스 전체의 모양을 바꾸었을 수 있다는 결과가 나왔는데, 헤라가 이것을 확인할 것으로 기대됩니다.
이 탐사선의 다른 이정표
어디서 볼 수 있나 — 하늘과 시뮬레이터
디디모스는 지름 약 780m의 소행성이지만 매우 어두워서, 지구에 가까워지는 때에도 큰 망원경으로만 작은 점으로 보입니다. 공전뷰에서 소행성 표시를 켜고 디디모스를 고르면 약 2.1년에 태양을 한 바퀴 도는 궤도가 그려집니다. 공전뷰의 이벤트 목록에서 DART 충돌을 고르면 2022년 9월 26일, 지구에서 약 1,100만 km 떨어진 곳에서 충돌이 일어난 배치가 재현됩니다.
디모르포스의 공전 주기가 바뀐 것은 지상의 망원경으로 알아냈습니다. 디모르포스가 디디모스 앞이나 뒤로 지나갈 때마다 두 천체를 합친 밝기가 살짝 줄어드는데, 그 간격을 재면 공전 주기를 알 수 있습니다. 별자리뷰에서 디디모스를 고르면 지금 어느 별자리에 있는지 볼 수 있습니다.
이 대목을 화면에서 확인하려면 — 공전 궤도에서 그 순간 재생
자주 묻는 질문
궤도가 얼마나 바뀌었나요?
디모르포스의 공전 주기가 약 33분 짧아졌습니다. 처음 발표는 32분이었고, 뒤에 33분(±1분)으로 다듬어졌습니다. 최소 목표 73초의 25배가 넘습니다.
지구에 위험하지는 않았나요?
아닙니다. 디디모스와 디모르포스는 지구와 부딪칠 궤도에 있지 않고, 충돌 실험으로도 위험해지지 않는 대상으로 골랐습니다.
왜 효과가 예상보다 컸나요?
디모르포스가 느슨하게 뭉친 돌무더기여서 많은 물질이 튕겨 나갔고, 그 반동이 디모르포스를 더 세게 밀었기 때문으로 보입니다.
헤라는 언제 도착하나요?
2026년 말 도착할 예정이며, 충돌 흔적과 디모르포스의 질량, 속 구조를 조사합니다.
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시각·수치는 근사이며 관측 계획엔 공식 자료를 확인하세요. 시뮬레이션은 J2000 평균 궤도요소 기반입니다.